Hình 4-68 Đặt điều kiện biín cho nhóm piston
Việc tính toân được âp dụng cho hầu hết câc trường hợp phđn tích tĩnh học ( lă những vấn đề đặc biệt của câc đối tượng căi đặt ). Trong trường hợp năy, nó sẽ đưa ra những giải phâp phđn tích với những kết quả chi tiết cho tất cả những chi tiết phức tạp được mặc định trong câc trường hợp phđn tích.
Những kết quả tính toân giải phâp tĩnh học căn bản bao gồm vectơ chuyển vị đặc trưng bởi giâ trị của hệ thống bậc tự do. Kết quả năy sẽ tạo ra những kết quả tính toân khâc như : ứng suất , phản lực vă nhiều đại lượng khâc nữa.
Mở file THEO T MAX.CATAnalysis.
Daewoo 1.6l Dohc lắp trín xe Daewoo Nubira 1.6.
Trong mỗi trường hợp khi thiết lập liín kết vă chia lưới, để tiện lợi vă dễ dăng trong quâ trình tính toân trânh bị lỗi ta thực hiện chọn tính toân Mesh only như hình.
Hình 4-69. Chạy kiểm tra mesh Only
Sau khi nó chạy không bị lỗi ta tiến hănh chạy All cho trường hợp phđn tích ứng suất.
Hình 4-70 Chạy tính toân bền
Trong trường hợp năy, chương trình sẽ tính toân mặc định cho tất cả những đối tượng với những giải phâp tĩnh học trong Analysis feature tree.
Chọn lựa chọn Preview vă sau đó click OK trong hộp thoại Compute.
Những bâo câo sẽ được thay thế trong hộp thoại Computation Resources Estimation . Bạn có thể tiếp tục tính toân hay hoên nó lại
Daewoo 1.6l Dohc lắp trín xe Daewoo Nubira 1.6.
Hình 4-71 Hộp thoại Computation Resources Estimation Click Yes để bắt đầu tính toân.
Hộp thoại Progress Bar cung cấp một dêy trạng thâi bâo câo mă nó bâo cho biết mức độ của quâ trình tính toân . Giải phâp tĩnh học được tính toân vă trông thấy .
Ngay bđy giờ , bạn có thể xuất bảng bâo câo tính toân , nhận thấy những hình ảnh cho những kết quả khâc nhau .
4.6.2. Xem kết quả biến dạng ( Visualizing Deformations )
Mở file THEO T MAX.CATAnalysis . Trước khi bắt đầu :
+ Bạn phải thực hiện bước View -> Render Style -> Customize View vă chắc chắn rằng câc lựa chọn Shading , Outlines vă Material phải được kích hoạt trong hộp thoại Custom View Modes.
+ Tính toân câc giải phâp. Cho ví dụ năy click biểu tượng Compute . Click biểu tượng Deformation .
Deformation Mesh trín chi tiết đê được trông thấy.
Double-click đối tượng Deformation Mesh trong specifitation tree để sửa đổi hình ảnh. Hộp thoại Image Edit xuất hiện vă cho phĩp thực hiện thao tâc chỉnh sửa.
Daewoo 1.6l Dohc lắp trín xe Daewoo Nubira 1.6.
Hình 4-72 Kết quả biến dạng trong trường hợp Zmax
Daewoo 1.6l Dohc lắp trín xe Daewoo Nubira 1.6.
Hình 4-74 Kết quả biến dạng trong trường hợp ∑Tmax Hình ảnh tương ứng đê được căi đặt vă bđy giờ được trông thấy.
Nhận xĩt: Trong trường hợp trín đều cho thấy sự biến dạng khâc nhau tại những gối khuỷu khâc nhau cho mỗi trường hợp tính
+ Trường hợp Zmax bị biến dạng mạnh ở gối khuỷu thứ 2 nguyín nhđn lă do trong trường hợp năy thì tại vị trí cổ khuỷu thứ 1 (xy lanh thứ 1) chịu một âp suất
Pkt = 5.96[MN/m2]
+ Trường hợp Tmax bị biến dạng mạnh ở gối khuỷu thứ 1 nguyín nhđn lă do trong trường hợp năy thì tại vị trí cổ khuỷu thứ 1 (xy lanh thứ 1) chịu một âp suất lớn
Pkt = 0.693[MN/m2]
+ Trường hợp ∑Tmax bị biến dạng mạnh ở gối khuỷu thứ 4 vă 5 nguyín nhđn lă do trong trường hợp năy thì tại vị trí cổ khuỷu thứ 4 (xy lanh thứ 4) chịu một âp suất lớn Pkt = 0.28[MN/m2]
4.6.3 Xem kết quả ứng suất hiệu dụng (Visualizing Von Mises Streeses )
Mở file THEO T MAX.CATAnalysis . Trước khi bắt đầu :
+ Bạn phải thực hiện bước View -> Render Style -> Customize View vă chắc chắn rằng câc lựa chọn Shading , Outlines vă Material phải được kích hoạt trong hộp thoại Custom View Modes.
Daewoo 1.6l Dohc lắp trín xe Daewoo Nubira 1.6. Click biểu tượng Von Mises Streeses .
Hình ảnh ứng suất hiệu dụng được trông thấy vă hình ảnh đối tượng Von Mises Streeses xuất hiện trong specifitation tree phía dưới đối tượng Static Case Solution đê kích hoạt.
Ứng suất hiệu dụng phấn bố trín chi tiết được trông thấy với chế độ giâ trị tiíu chuẩn thể hiện bởi một bảng mău.
Bạn có thể nhận thấy hình ảnh ứng suất hiệu dụng trong những hình thức khâc nhau bởi mặc định những chế độ quan sât bằng câch : mở View menu vă chọn lựa chọn Render Style -> Customize View .
Chọn một đối tượng nút để đạt được một thay thế bền vững.
Double-click đối tượng Von Mises Streeses trong specifitation tree để sửa đổi hình ảnh. Hộp thoại Image Edit xuất hiện vă cho phĩp thực hiện thao tâc chỉnh sửa.
Hình 4-75 Hộp thoại Image Edit Click OK trong hộp thoại Image Edit .
Daewoo 1.6l Dohc lắp trín xe Daewoo Nubira 1.6.
Hình 4-76 Kết quả ứng suất hiệu dụng trong trường hợp Zmax
Hình 4-77 Mặt cắt trục khuỷu trong trường hợp Zmax
Nhận xĩt: Trong trường hợp trín đều cho thấy ứng suất hiệu dụng tại những gối
khuỷu khâc nhau cho mỗi trường hợp tính lă khâc nhau, ta có thể phđn biệt được nhờ văo thanh mău thể hiín ứng suất, tại nhũng vùng mău phđn bố từ xanh tới đỏ lă nơi có ứng suất lớn nhất vă cũng lă nơi nguy hiểm nhất của trục khuỷu.
Daewoo 1.6l Dohc lắp trín xe Daewoo Nubira 1.6.
Trường hợp Zmax vùng ứng suất hiệu dụng tại ở chốt khuỷu thứ 1 vă thanh truyền chịu ứng suất lớn nhất, cũng ở vị trí năy sẽ xảy ra nguy hiểm nhất. Để khắc phục sự nguy hiểm tại vị trí năy ta cần tăng độ cứng của chốt bằng câch tăng kích thước hoặc tôi cứng hoặc mạ Crom tại vị trí trín.
Hình 4-78 Kết quả ứng suất hiệu dụng trong trường hợp Tmax
Hình 4-79 Mặt cắt trục khuỷu trong trường hợp Tmax
Nhận xĩt: Trường hợp Tmax vùng ứng suất hiệu dụng tại ở chốt khuỷu thứ 1
chịu ứng suất lớn, ở vị trí năy sẽ xảy ra nguy hiểm nhất. Để khắc phụ sự nguy hiểm tại vị trí năy ta cần tăng độ cứng của chốt bằng câch tăng kích thước hoặc tôi cứng hoặc mạ Crom tại vị trí trín
Daewoo 1.6l Dohc lắp trín xe Daewoo Nubira 1.6.
Hình 4-79 Kết quả ứng suất hiệu dụng trong trường hợp ∑Tmax
Hình 4-80 Mặt cắt trục khuỷu trong trường hợp ∑Tmax
Nhận xĩt:
Trường hợp ∑Tmax vùng ứng suất hiệu dụng tại ở chốt khuỷu thứ 1 vă 4 năy chịu ứng suất lớn, đặc biệt lă ở chốt khuỷu thứ 4 chịu ứng suất lớn nhất, cũng ở vị trí năy sẽ xảy ra nguy hiểm nhất. Để khắc phụ sự nguy hiểm tại vị trí năy ta cần tăng độ cứng của chốt vă mâ khuỷu bằng câch tăng kích thước hoặc tôi cứng hoặc mạ Crom tại vị trí trín.
Daewoo 1.6l Dohc lắp trín xe Daewoo Nubira 1.6.
Tất cả câc trường hợp trín đều cho thấy ứng suất tập trung chủ yếu ngay tại vị trí biín của chốt khuỷu với mâ khuỷu .Nguyín nhđn lă tại vị trí năy có tiếp diện nhỏ vă do kết cấu trục khuỷu có câc vùng gay ra ứng suất tập trung cung ở những vị tri năy. Để khắc phụ sự nguy hiểm tại vị trí năy ta cần tăng độ cứng của chốt vă mâ khuỷu bằng câch tăng kích thước hoặc tôi cứng hoặc mạ Crom tại vị trí trín
KẾT LUẬN
Hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường vă năng lượng đang lă mối quan tđm đặc biệt của tất cả câc nước trín thế giới. Hiện nay nguồn nhiín liệu ngăy căng cạn kiệt, nín giâ nhiín liệu xăng, dầu ngăy một tăng cao vă giảm mạnh về trữ lượng đang đặt ra vấn đề phải nghiín cứu sử dụng câc nguồn nhiín liệu thay thế.
Đề tăi “Thiết kế động cơ sử dụng xăng sinh học trín cơ sở động cơ DAEWOO 1.6L DOHC ” đê một phần nhỏ trong việc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường dựa trín cơ sở cải tạo động cơ sử dụng lưỡng nhiín liệu xăng sinh học.
Qua phần mô phỏng cơ cấu khuỷu trục-thanh truyền động cơ DAEWOO- GASOHOL DOHC ở trín cho thấy được một câch nhìn tổng quan về quy luật chuyển động của động cơ bằng phần mềm Catia, từ đó có những đânh giâ riíng về câc tính năng của phần mềm Catia so với câc phương phâp tính toân thông thường.
Kết quả mô phỏng động học của động cơ DAEWOO-GASOHOL ở trín phản ânh chính xâc quy luật chuyển động của cơ cấu khuỷu trục-thanh truyền,cơ cấu phđn phối khí cùng với câc chi tiết khâc của động cơ. Kết quả đồ thị xuất ra từ việc mô phỏng cơ cấu cũng cho kết quả giống với phương phâp xâc định chuyển vị, vận tốc vă gia tốc piston bằng đồ thị Brick, Tôlí, tuy nhiín với phương phâp dùng phần mềm Catia thì đơn giản hơn nhưng cho kết quả chuẩn xâc hơn.
Daewoo 1.6l Dohc lắp trín xe Daewoo Nubira 1.6.
Nhìn chung việc mô phỏng bằng phần mềm Catia vẫn còn sai số, điều năy do trong quâ trình thiết kế tồn tại sai sót, tuy nhiín kết quả vẫn nằm trong giới hạn cho phĩp.
Qua đề tăi năy đê bổ sung cho em thím nhiều kiến thức chuyín nghănh động cơ đốt trong. Qua thời gian lăm đồ ân tốt nghiệp em cũng nđng cao được những kiến thức về: Word, Excel, CAD,CATIA.. phục vụ cho công tâc sau năy. Đồng thời qua đó bản thđn em cần phải cố gắng học hỏi tìm tòi hơn nữa để đâp ứng yíu cầu của người cân bộ kỹ thuật ngănh động lực.
Cuối cùng em xin chđn thănh cảm ơn câc thầy cô giâo trong ngănh động lực Trường Đại Học Bâch Khoa Đă Nẵng, đặc biệt em xin chđn thănh cảm ơn thầy giâo Th.S Nguyễn Quang Trung, đê tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoăn thănh đồ ân năy.
Daewoo 1.6l Dohc lắp trín xe Daewoo Nubira 1.6.
TĂI LIỆU THAM KHẢO
[1] Hồ Tấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến, “Kết Cấu
Vă Tính Toân Động Cơ Đốt Trong”, Hă Nội, NXB Đại học trung học chuyín
nghiệp, 1979.
[2] T.S Dương Việt Dũng “Giâo Trình Môn Học Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong”, Đă Nẵng, Đại học bâch khoa Đă Nẵng, 2007.
[3] Nguyễn Tất Tiến. “Nguyín Lý Động Cơ Đốt Trong ”, Hă Nội, NXB Giâo dục, 2000.
[4] Trần Thanh Hải Tùng, “ Băi Giảng Môn Học Tính Toân Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong”, Đă Nẵng, Đại học bâch khoa Đă Nẵng, 2007.
[5] Nguyễn Hữu Phước, “ Hướng Dẫn Sữ Dụng Catia V5”, NXB Giao thông vận tải, 2006.
[6] Trần Đình Quý(Chủ biín), Trương Nguyễn Trung, Trần Thị Vđn Nga, “Công Nghệ Chế Tạo Phụ Tùng”, Hă Nội, NXB Giao thông vận tải, 2005.
[7] Trần Thanh Hải Tùng, “ Kỹ thuật động cơ sử dụng nhiín liệu mới”, Đă Nẵng, Đại học bâch khoa Đă Nẵng, 2012.
[8] Địachỉ : www.fuelinjector.citymaker.com/Fuel_Injector_Flow_Rates.html [9] Nguyễn Quang Trung, “ Giâo trình môn học nhiín liệu vă vật liệu bôi trơn”, Đă Nẵng, Đại học Bâch khoa Đă Nẵng.
Daewoo 1.6l Dohc lắp trín xe Daewoo Nubira 1.6.
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU...1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NHIÍN LIỆU SINH HỌC...2
1.1. TÌNH HÌNH NHIÍN LIỆU HIỆN NAY ...2
1.1.1 Tình hình sử dụng năng lượng trín thế giới...2
1.1.2. Ảnh hưởng...2
1.2. CÂC NGUỒN NĂNG LƯỢNG MỚI...3
1.2.1.Pin nhiín liệu...3
1.2.2.Năng lượng mặt trời...4
1.2.4.Năng lượng gió...4
1.2.5. Dầu thực vật phế thải dùng để chạy xe...4
1.2.6. Năng lượng từ tuyết...5
1.2.7. Năng lượng từ sự lín men sinh học...5
1.2.8. Nguồn năng lượng địa nhiệt...5
1.2.9. Khí Mítan hydrate...5
1.3. ĐÂNH GIÂ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG XĂNG SINH HỌC TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG...5
1.3.1. Nguồn gốc vă phđn loại nhiín liệu sinh học...5
1.3.2. Vai trò vă xu thế phât triển của nhiín liệu sinh học...6
1.3.3. Cồn Ethanol...6
1.3.4. Khả năng dùng cồn thay thế xăng...7
1.4. KHẢ NĂNG PHỐI HỢP CỒN XĂNG...8
1.5. YÍU CẦU KHI SỬ DỤNG E20 TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG...9
1.5.1. Tỷ số nĩn của động cơ...9
1.5.2. Ăn mòn vă lăm hư hại chi tiết ...9
Daewoo 1.6l Dohc lắp trín xe Daewoo Nubira 1.6.
1.5.4. Tính bay hơi của hỗn hợp...9
1.5.5. Tỷ trọng vă độ nhớt hỗn hợp...9
1.5.6. Vấn đề ô nhiễm khí thải khi sử dụng hỗn hợp cồn xăng...10
CHƯƠNG 2. KHẢO SÂT ĐỘNG CƠ DAEWOO 1.6L DOHC. ...11
2.1.ĐẶC ĐIỂM VĂ CÂC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ DAEWOO 1.6L DOHC...11
2.1.1. Câc thông số kỹ thuật của động cơ DAEWOO 1.6 DOHC...11
2.1.2.Đặc điểm của động cơ DAEWWOO 1.6L DOHC...12
2.2. MỘT SỐ CHI TIẾT, CỤM CHI TIẾT CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ DAEWOO 1.6L DOHC...14
2.2.1. Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền...14
2.2.2. Cơ cấu phđn phối khí...18
2.3. CÂC HỆ THỐNG CHÍNH TRÍN ĐỘNG CƠ DAEWOO 1.6L DOHC. ...20
2.3.1. Hệ thống lăm mât...20
2.3.2. Hệ thống bôi trơn...20
2.3.3.Hệ thống đânh lửa...21
2.3.4. Hệ thống nhiín liệu...26
CHƯƠNG 3. GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM CATIA VĂ PHƯƠNG PHÂP PHẦN TỬ HỮU HẠN ỨNG DỤNG TRONG TÍNH TOÂN CƠ HỌC...27
3.1. LỊCH SỬ RA ĐỜI VĂ CÂC TÍNH NĂNG CỦA PHẦN MỀM CATIA ...27
3.1.1. Lịch sử ra đời Catia...27
3.1.2. Tính năng của phần mềm Catia...27
3.1.3. Thiết kế chi tiết 3D trong modul part design...32
3.1.4. Trình ứng dụng lắp râp asembly design...35
3.2. PHƯƠNG PHÂP PHẦN TỬ HỮU HẠN ỨNG DỤNG TRONG TÍNH TOÂN CƠ HỌC...38
Daewoo 1.6l Dohc lắp trín xe Daewoo Nubira 1.6.
3.2.1. Giới thiệu chung...38
3.2.2. Xấp xỉ bằng phương phâp phần tử hữu hạn...39
3.2.3. Định nghĩa câc phần tử hữu hạn...39
3.2.4. Câc phần tử hữu hạn...40
3.2.5. Phần tử quy chiếu, phần tử thực...41
3.2.6. Một số dạng phần tử quy chiếu ...42
3.2.7. Lực, chuyển vị, biến dạng vă ứng suất...43
3.2.8. Nguyín lý cực tiểu hóa thế năng toăn...43
3.2.9. Sơ đồ tính toân bằng phương phâp phần tử hữu hạn ...44
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ MÔ PHỎNG VĂ TÍNH TOÂN NHÓM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU...46
4.1 . THIếT Kế 3D NHÓM PISTON-TRỤC KHUỶU- THANH TRUYỀN ĐỘNG CƠ DEAWOO-GASOHOL...46
4.1.1. Thiết kế piston...46
4.1.2. Thiết kế sĩcmăng 3D. ...50
4.1.3. Thiết kế 3D thanh truyền...52
4.1.4 Thiết kế 3D trục khuỷu...54
4.1.5. Ngoăi ra chúng ta thiết kế câc bộ phận khâc như nắp mây, thđn mây.. .59
4.2 MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC CƠ CẤU TRỤC KHUỶU-THANH TRUYỀN-PISTON...60
4.3. XÂC ĐINH Đồ THI CHUYỂN VỊ,VẬN TỐC GIA TỐC CỦA MỘT SỐ ĐIỂM TRÍN PISTON- THANH TRUYỀN...65
4.3.1. Đồ thị chuyển vị vận tốc, gia tốc của piston. ...67
4.3.2. Đồ thị chuyển vị vận tốc, gia tốc của đầu to thanh truyền. ...73
4.3.3. Đồ thị chuyển vị vận tốc, gia tốc của điểm giữa thanh truyền. ...75
4.4. TÍNH TOÂN NHÓM PISTON-THANH TRUYỀN-TRỤC KHUỶU...78
Daewoo 1.6l Dohc lắp trín xe Daewoo Nubira 1.6.
4.4.2. Điều kiện ngoại lực tâc dụng lín thanh truyền trục khuỷu trong trường
hợp Zmax...79
4.4.3. Điều kiện ngoại lực tâc dụng lín thanh truyền trục khuỷu trong trường hợp Tmax...80
4.4.4 Điều kiện ngoại lực tâc dụng lín thanh truyền trục khuỷu trong trường hợp ∑Tmax...81
4.5. XĐY DỰNG LƯỚI PHẦN TỬ VĂ ÂP ĐẶT ĐIỀU KIỆN BIÍN...82
4.5.1. Xđy dựng phần tử lưới...82
4.5.2 Âp đặt điều kiện biín...85
4.6. TÍNH TOÂN...88
4.6.1. Tính toân tỉnh học ( Computing Static Solutions)...88
4.6.2. Xem kết quả biến dạng ( Visualizing Deformations )...90
4.6.3 Xem kết quả ứng suất hiệu dụng (Visualizing Von Mises Streeses )...92
KẾT LUẬN...97